Солнечная батарея для зарядки телефона: устройство и правила выбора, сборка своими руками

Солнечное зарядное устройство – бесплатная энергия

Солнечное зарядное устройство или солярбанк, это не обычный powerbank. Это правда, что многие из них оснащены встроенными батареями, в которых сохраняется энергия, но есть также модели, которые имеют только солнечные батареи и используются для прямой зарядки телефона.

У каждого зарядного устройства есть одна основная задача – зарядить оборудование как можно быстрее. Однако, в случае солнечных элементов приоритет немного отличается. Здесь самое главное, чтобы мы не должны заряжать оборудование от сети. Обычный powerbank, после того как запас энергии исчерпан, превращается в «просто кирпич» в рюкзаке.

, используя солнечную энергию. В российском климате мы получим лучшие результаты летом, когда дни долгие, а ближайшая к нам звезда светит высоко в небе. Тогда зарядка самая эффективная. Однако, хорошее солнечное зарядное устройство будет работать весь год. Просто процесс зарядки может занять больше времени.

Какие особенности нужно искать при выборе солнечного зарядного устройства? Прежде всего, выходная мощность, которая напрямую влияет на скорость зарядки. Это не всегда указывается напрямую, но часто в спецификации мы найдём напряжение и силу тока, поэтому мы можем сами рассчитать мощность. Напряжение обычно составляет 5В, поэтому, если ток равен 1А, мы получаем режим 5 Вт. В немного лучших моделях это может быть 5V x 2,1A = 10,5 Вт. Чем больше, тем лучше! Стоит помнить, что такие значения иногда включают в себя зарядку от встроенного аккумулятора, а не от солнечной панели. Солнечная нагрузка зависит, например, от угла солнечных лучей.

Во-вторых, солнечное зарядное устройство должно иметь более одного USB-порта, чтобы вы могли заряжать два телефона одновременно. Конечно, это не всегда необходимо – многим достаточно одного порта и для них это не будет проблемой.

В-третьих, зарядное устройство должно иметь четкий индикатор уровня заряда. Лучше всего небольшой дисплей с цифровым отображением или рядом диодов, которые гаснут, когда вы потребляете энергию от аккумулятора.

В-четвертых, мы должны обратить внимание на качество изготовления. В конце концов, солнечное зарядное устройство – это устройство, которое мы часто берём в поездки, на отдых, в поход и на лоно природы

Поэтому корпус должен быть прочным.

Последний вопрос (для некоторых, даже самый важный) – это цена. В этом рейтинге вы также найдете дешевые солнечные зарядные устройства, но стоит понимать, что они, как правило, дороже, чем обычные powerbank, вместе с тем они имеют более широкие функциональные возможности и позволяют использовать бесплатную энергию.

Давайте проверим, какое солнечное зарядное устройство стоит купить для вашего телефона.

Надёжность зарядки — как о ней судить

Сертификация производителя. Если она в принципе есть, это уже с большой вероятностью доказывает наличие необходимого минимума безопасности и энергетической эффективности. Чаще всего на качественной зарядке можно увидеть такие значки: UL, CSA, CE, ETL, ENERGY STAR, RoHS или FCC (логотипы независимых международных проверяющих организаций).

Кабель питания. Характеристики USB-шнура, который связывает между собой адаптер и телефон, тоже имеют значение. То, что он должен подходить к разъёму гаджета, понятно каждому — иначе его просто не вставишь. Кроме того, покупая шнур, посмотрите, на какой ток он рассчитан. Он не должен быть меньше того, на который способна зарядка.

Обзор лучших модификаций

На Российском рынке представлен широкий выбор зарядных устройств, получающих энергию от солнца. Однако спросом пользуются лишь некоторые из них. Для примера, представляем вам наиболее популярные модификации:

«Павербанк» KS-IS KS-225 – это надежный, простой и недорогой агрегат, который не испугает покупателя своей стоимостью. Он оснащен фонариком и двумя usb-выходами, один из которых на 2 А, а другой на 1А. Фактическая отдаваемая энергия аккумулятора равна 5030 мА∙ч. Габариты устройства составляют 75х18х120 мм;

Внешний аккумулятор KS-IS KS-225

  • Solar Charger P1100F-2600 – востребованное изделие, которое применяют для зарядки смартфонов, небольших фотоаппаратов и прочих приборов. Оно отличается интегрированным литий-ионным источником питания с объемом 2600 мА∙ч. В линейке зарядок этой марки присутствуют также устройства с другими емкостями аккумуляторных батарей. В функции зарядки также входит контроль заряда. Представленное изделие имеет небольшие габариты и малый вес, что позволяет брать его с собой на прогулку или в поход. Комплектация радует наличием дополнительных переходников, которые позволяют подключаться к телефонам от различных производителей;
  • HAMA Solar Battery Pack 3000 – отличается небольшой ёмкостью аккумулятора и имеет один USB-выход на 1А. На панели имеется кнопка выключения и индикатор заряда. Объём аккумуляторной батареи равен 3 тыс. мА∙ч. Устройство получило пластиковый корпус и выпускается только в черном цвете.
  • Среди изделий китайских производителей можно встретить зарядные устройства без аккумуляторов. PETC S08-2,6 – является примером такой модели. Это изделие рассчитано на применение в дневное время. При этом температура внешней среды не должна превышать 60 °C. Особенностью таких модификаций является их сравнительно низкая цена и простота конструкции;
  • Sititek Sun-Battery SC-09 – имеет интересный дизайн и неплохую внутреннюю начинку. Этот павербанк оснащен встроенной батареей на 5 тыс. мА∙ч. Он имеет только один USB-выход на 2А. В комплекте можно найти пять переходников для зарядки разных гаджетов. Размер павербанка составляет 132х70х15 мм;
  • Poweradd Apollo2 – напоминает по своему внешнему виду аккумулятор от iPhone 6 и имеет небольшой размер. Емкость этого прибора составляет 10 тыс. мА∙ч. Этого объема хватит для зарядки трех мобильных телефонов. Из отрицательных сторон этого прибора можно выделить тусклый экран и медленную зарядку.

Poweradd Apollo2 10,000mAh

Как сделать своими руками

Данное устройство для зарядки телефона представляет собой солнечную панель с присоединенной платой контроля заряда. Солнечную панель нужно припаять к плате контроллера заряда, не забывая при этом соблюдать полярность (плюс к плюсу, минус к минусу). Если полярность не будет соблюдаться, то при подключении зарядного к мобильному устройству последнее может выйти из строя. В зависимости от напряжения солнечной батареи контроллер может быть повышающим или понижающим.

Затем при помощи термопистолета и горячего клея или силиконового стержня необходимо присоединить плату к панели. Можно воспользоваться и обычным суперклеем, но силикон более надежный и быстро застывает, благодаря чему можно пользоваться устройством уже через считанные минуты

При сборке солнечной батареи следует особое внимание уделить контактным дорожкам

Очень важно, чтобы они не соприкасались с контактами контроллера

Для этого при склеивании необходимо изолировать детали друг от друга с помощью картонки. Можно использовать двухсторонний скотч на вспененной основе. Такой вариант даже лучше, так как он обеспечивает надежное соединение и исключает риск короткого замыкания. Для большего удобства эксплуатации и повышенной прочности солнечной батареи рекомендуется сделать опору из пластиковой карты, прикрепив ее к конструкции при помощи горячего силикона.

Также пластинам устройства следует обеспечить защиту от внешних воздействий. Для этого их можно покрыть прозрачным пластиком, пленкой или каленым стеклом. Вот и все, солнечная батарея для зарядки телефона готова. Остается лишь подсоединить к ней мобильное устройство через USB-выход и ожидать пополнения уровня заряда. Правда, процесс подзарядки таким устройством будет довольно долгим. Готовая самодельная зарядка при солнечной погоде выдает 5,2 V и 1,5 А, чего будет вполне достаточно для полного заряда смартфона или планшета.

Солнечная батарея для зарядки телефона своими руками при покупке всех материалов обойдется в 200-500 рублей в зависимости от типа фотоэлемента. Если все необходимое имеется дома, то устройство получится совершенно бесплатным. Но следует понимать, что такая зарядка не очень надежная и использовать ее рекомендуется только в крайних случаях, когда других способов подзарядить телефон нету. В других ситуациях лучше приобрести качественный PowerBank.

Зарядное устройство на солнечных батареях

Подобрать мощность и купить солнечную батарею для зарядки ноутбука просто. А вот использовать с максимальной отдачей и минимальными ценовыми затратами проблематично.

Приобретая солнечную батарею, важно помнить, что характеристики указаны при стандартных условиях освещённости 1000 Вт/м.кв. Условно, эти параметры соответствуют инсоляции в безоблачный день весенне/осеннего равноденствия

Солнцем, находящемся в зените при перпендикулярном облучении поверхности и определённой прозрачности атмосферы

Условно, эти параметры соответствуют инсоляции в безоблачный день весенне/осеннего равноденствия. Солнцем, находящемся в зените при перпендикулярном облучении поверхности и определённой прозрачности атмосферы.

Стоит ли упоминать, что находиться в зените необходимое для заряда время, солнце не может. Да и следящей системы (трекер) в подобных устройствах нет.

  1. Предлагаемые на рынке солнечные батареи со встроенным регулятором напряжения или адаптером дороги, изготовлены на основе поликристаллического, аморфного или мультикристаллического кремния.
  2. Это не позволяет достичь высокого КПД солнечной батареи. С чем обусловлена недостаточная мощность, короткий срок службы и значительный размер солнечной батареи.
  3. Стоит добавит потери энергии в регулирующем устройстве, и «Здравствуй разочарование»!
  4. Готовых  солнечных батарей с адаптером заряда на заданное напряжение и мощность для каждой конкретной модели ноутбука, можно сказать, не существует.

Кремниевая солнечная батарея с рабочим напряжением 12 вольт в режиме холостого хода генерирует напряжение более 20 вольт.

Типовые автомобильные адаптеры для зарядки ноутбука рассчитаны на питающее напряжение 11 – 15 вольт. В силу чего подключать без нагрузки непосредственно к солнечной батарее нельзя.

  • Необходим буферный аккумулятор, что совместно с зарядным устройством или адаптером усложняет и соответственно удорожает систему заряда, с повышением вероятности на отказ.
  • Что влечёт неизбежные затраты на ремонт, замену и т.д.
  • Сколько типов компьютеров, столько типов адаптеров для зарядки от солнечных батарей должно существовать (аналогично стандартным, сетевым адаптерам).
  • Этим рынок зарядно-питающих устройств похвастать пока не может.
  • Кому приходилось покупать новую литий-ионную аккумуляторную батарею (Li-ion battery) для ноутбука, знает насколько сложно найти необходимый типоразмер и что стоит она, половину цены ноутбука.

Что уж говорить о солнечной батарее со встроенным регулятором напряжения, необходимыми комплектующими и цене этого комплекта.

Можно конечно при покупке ноутбука приобрести второй, третий, сорок пятый аккумулятор, но со временем только настоящий коньяк улучшает свойства. Литий-ионные аккумуляторы могут похвастать только обратными характеристиками.

Да и какое количество аккумуляторов необходимо для длительных автономных условий? Не говоря уже о том, сколько будет стоить подобное удовольствие.

Путём подбора мощности и подключением непосредственно к ноутбуку, гаджету, девайсу или аналогичному устройству стандартным штекером, исключив интегральные устройства.

Шаг 11: Размещение электронных компонентов в корпусе.

Так как 2,5 миллиметровый разъём необходимо закрепить с помощью болтов, то разместите его в первую очередь.

После установки разъёма далее необходимо разместить USB схему. Нанесите на неё небольшое количество горячего клея, расположите правильно в корпусе и ещё раз смажьте горячим клеем.

На моей USB схеме сбоку имелся переключатель. Если у вас такая же схема, то сначала проверьте работает ли переключатель, который нужен для включения и отключения «режима зарядки».

И наконец нужно закрепить аккумулятор. С этой целью лучше использовать не горячий клей, а несколько кусочков двустороннего скотча или изоленты.

Как своими руками сделать солнечную зарядку для телефона?

Нам пришло немало вопросов о том, как можно сделать солнечную зарядку для телефона своими руками. Это популярный вопрос среди пользователей, поскольку многие в летнее время уезжают на дачу или просто на отдых на природу, где нет бытовой электрической сети. Поэтому остро становится проблема зарядки телефона. Можно собрать несложное устройство, которая будет заряжать смартфон от солнечной панели. Но для его успешной работы потребуется выполнить определённые требования. В этой небольшой заметке мы попытаемся представить решение этой проблемы.

Для начала перечислим, что нам потребуется.

  • Фотоэлемент;
  • Контроллер заряда для литиевых аккумуляторов выходом USB;
  • Давай отрезка проводов длиной 10-15 сантиметров;
  • Паяльник, канифоль, припой;
  • Силикон или клей.

Вопросы могут возникнуть фотоэлементу (солнечной панели) и контроллеру заряда. Что касается первого, то лучше брать готовый фотоэлемент с припаянными проводами. Даже если он будет стоить дороже, чем без проводов, лучше взять готовый.

Фотоэлемент на 5 вольт

Теперь по электрическим характеристикам солнечной панели. Некоторые используют солнечные панели от садовых светильников на фотоэлементах. Сразу стоит сказать, что это неудачное решение. Такие панели имеют очень маленькую мощность.

Их размер примерно 7 на 7 сантиметров и они выдают напряжение на выходе до 3,5 вольт. И это на пике своих возможностей в солнечный день. В этом случае придется использовать дополнительную повышающую схему, поскольку аккумулятор телефона должен заряжаться при подаче 5 вольт.

А такая схема ─ это дополнительные потери.

В результате тока на аккумулятор телефона продается очень маленький и процент зарядки сильно затягивается. Модели напряжением 5 вольт и мощностью 0,8 ватта стоят примерно 350─400 руб. Они способны заряжать телефон током на 150─200 миллиампер. С такими параметрами зарядка также не будет быстрой, но всё же лучше, чем использовать панельки от садовых светильников.

Если возьмёте солнечный фотоэлемент с напряжением на выходе больше 5 вольт, то придётся дополнительно ставить понижающую схему. Поэтому сразу ищите солнечную панель на 5 вольт.

Теперь по контроллеру заряда. В интернете их продаётся множество. На изображении ниже представлен типовой вариант.

Контроллер заряда аккумулятора телефона с USB

На плате есть две контактные площадки для пайки проводов от солнечной панели, а также порт USB для подключения к телефону. Цена вопроса на Алиэкспрессе около 100 рублей. Также есть варианты, как на следующем изображении.

Контроллер заряда для литиевой батареи

У таких контроллеров есть ещё контактные площадки BAT+ и BAT-, к которым подключается литиевая батарея. Это может пригодиться, если вы будете делать полноценный Power Bank. В нашем случае нужно заряжать телефон через интерфейс USB и эта возможность будет лишней.

После того, как комплектующие подобраны, остаются пустяки. Выводы от солнечной панели с соблюдением полярности припаиваются к входным контактным площадкам платы контроллера заряда.

Фотоэлемент устанавливается так, чтобы на него максимально падал солнечный свет. Затем подключается телефон через кабель USB и зарядка пошла. Правда, не стоит ждать быстрой зарядки. С током 150─200 мА зарядка будет довольно продолжительной.

Чтобы сократить время процесса, нужен ток зарядки хотя бы 0,5 ампера, а ещё лучше 1 ампер.

P.S. Есть также вариант зарядки телефона от солнечной панели напрямую без контроллера. В этом случае провода от фотоэлемента с соблюдением полярности подключаются к соответствующим выводам кабеля USB, который будет подключаться к телефону. В этом случае в разрыв минусового провода вставляется диод Шоттки, чтобы не происходило разряда батареи. Признаться честно, не очень элегантный вариант.

Как выбрать

Выбирая солнечную батарею для зарядки ноутбука, смартфона, планшета, в первую очередь обращайте внимание на соответствие выходного напряжения и мощности панели. От этого будет зависеть возможность подключения того или иного потребителя

  • Для мобильных телефонов вполне достаточно напряжения 5 В при мощности 5-8 Вт.
  • Для ноутбуков и других переносных электронных устройств подойдет солнечная зарядка, выдающая не менее 20 Вт.
  • Не лишней будет возможность параллельного подключения нескольких панелей для увеличения выходной мощности.

Наиболее производительными считаются солнечные панели из монокристаллического или аморфного кремния. Они работают и при несколько сниженном уровне освещенности.

По каждой из представленных солнечных зарядок готовы предоставить бесплатную консультацию. Звоните или оставляйте заявку на сайте, поможем сделать правильный выбор.

Стоит ли делать?

Во многих случаях солнечная батарея окажется очень полезной: например, владелец частного дома или дачи, расположенного вдалеке от электросети, сможет даже от компактной панели поддержать свой телефон заряженным, подключить маломощные потребители наподобие автомобильных холодильников.

С этой целью выпускаются и продаются готовые компактные панели, выполненные в виде быстро сворачиваемых сборок на основе из синтетической ткани. В средней полосе России такая панель размером около 30х40 см сможет обеспечить мощность в пределах 5 Вт при напряжении 12 В.

Более крупная батарея сможет обеспечить до 100 Вт электрической мощности. Казалось бы, это не так много, но стоит вспомнить принцип работы небольших ветряных электростанций: в них вся нагрузка запитывается через импульсный преобразователь от батареи аккумуляторов, которые заряжаются от маломощного ветряка. Таким образом становится возможным использование более мощных потребителей.

Использование аналогичного принципа при постройке домашней солнечной электростанции делает ее более выгодной по сравнению с ветряком: летом солнце светит большую часть дня, в отличие от непостоянного и часто отсутствующего ветра. По этой причине аккумуляторы смогут набирать заряд днем гораздо быстрее, а сама солнечная панель гораздо проще в установке, чем требующий высокой мачты ветряной генератор.

Есть свой смысл и в использовании солнечной батареи исключительно как источника аварийного питания. Например, если в частном доме установлен газовый котел отопления с циркуляционными насосами, при отключении электропитания можно через импульсный преобразователь (инвертор) запитать их от аккумуляторов, которые поддерживаются заряженными от солнечной батареи, сохраняя систему отопления работоспособной.

Телевизионный сюжет на эту тему

Шаг 7: Сверлим жестяную коробку или корпус.

Так как в качестве корпуса я использовал жестяную коробку Altoids, то мне пришлось немного поработать дрелью. Кроме дрели нам понадобится ещё и такой инструмент, как дремель.

Перед тем, как начать работу с жестяной коробкой, сложите в неё все компоненты, чтобы убедиться на практике, что она вам подходит. Продумайте, как лучше всего в ней разместить компоненты, и только потом сверлите. Места расположения компонентов можете обозначить маркером.

После обозначение мест можете приниматься за работу.

Вывести USB порт можно несколькими способами: сделать небольшой надрез прямо вверху на коробке или же сбоку на коробке просверлить отверстие соответствующего размера. Я решил сделать отверстие сбоку.

Сначала приложите USB порт к коробке и обозначьте его место. Внутри обозначенной области просверлите дрелью два или больше отверстий.

Зашлифуйте отверстие дремелем. Обязательно соблюдайте технику безопасности, чтобы не травмировать пальцы. Ни в коем случае не держите коробку в руках — зажмите её в тиски.

Далее убедитесь, что в сделанное вами отверстие свободно проходит USB порт.

Просверлите отверстие диаметром 2,5 мм для USB порта. При необходимости расширьте его с помощью дремеля. Если вы не планируете устанавливать солнечную батарею, то в отверстии 2,5 мм нет необходимости!

Особенности изготовления из подручных материалов

Умельцы ухитряются строить солнечные энергетические станции без применения фотоэлементов. Так, пивные банки превращаются в эффективный нагреватель воздуха.

Модели из фольги и варианты из пивных банок

Небольшие манипуляции с медной фольгой превращают её в фотоэлемент. Кусок фольги прокаливается полчаса на плите, от него отслаивается оксидная плёнка. Затем без нагрева берётся второй кусок. Оба куска помещаются в сосуд с соляным раствором, из пластин и нагрузки собирается электрическая цепь.

Из пустых пивных банок тоже можно сделать нагреватель воздуха. Банки снаружи покрываются чёрной краской. Из них собираются воздушные туннели, в которые вентилятором загоняется воздух. Чёрная поверхность очень сильно нагревается на солнце и нагревает воздух в баночном туннеле. В помещение он проходит уже почти горячим.

Варианты из транзисторов и модели из диодов

В любом старом транзисторе при его разборке можно обнаружить кремниевую пластинку. Это и есть фотоэлемент. При очень хорошем освещении пластинка генерирует постоянный ток силой около 1мА. И несколько спаянных пластин смогут зарядить маломощный аккумулятор. Для этой цели отлично подходят мощные кремниевые транзисторы с буквенной маркировкой КТ или П.

Фотоэлемент можно создать самому, вытащив кремний из старых диодов.

ФОТО: avatars.mds.yandex.netСолнечный электрогенератор, собранный на диодах

Как сделать зарядное устройство своими руками?

Схема устройства

Чтобы изготовить солнечное зарядное устройство, необходимо запастись некоторыми элементами:

  • солнечная панель с моно- или поликристаллическими элементами;
  • отсек с держателем для аккумуляторных батарей;
  • диод Шоттки;
  • контроллер заряда;
  • разъемы, корпус.

Схема простейшего варианта солнечного аккумулятора для зарядки мобильных устройств выглядит так:

GB1 — это солнечная батарея, к которой через развязывающий диод Шоттки подключается аккумулятор GB2. XS1 и XS2 — это разъемы, соединяющие разные элементы схемы друг с другом.

Сборка действующей модели ЗУ

Сборка модели ЗУ не составляет никакой сложности, главное — наличие всех необходимых деталей. Они аккуратно припаиваются в соответствии со схемой, устанавливаются в корпус и включаются для проверки работоспособности. Необходимо учитывать, что без обладания достаточным познаниями браться за создание ЗУ не следует, так как можно по ошибке вывести из строя гаджеты.

Заключение

Нужно помнить о том, что приемник будет присоединен к реальному, достаточно дорогому устройству–потребителю. Поэтому, перед присоединением нужно мультиметром проверить полярность на выходах приемника и наличие необходимого напряжения при работе собранной схемы – оно должно быть в пределах 4-5В.

Также нужно определиться, как подключать потребителя. Здесь два варианта – или напрямую к аккумулятору, но в этом случае не будет видно, заряжен он уже или нет при выключенном устройстве, или в штатный разъем питания. В обоих случаях обязательна проверка полярности и допустимых токов! Цена упущения – последующая функциональность мобильного устройства.

Дополнительную информацию о предмете статьи можно узнать из файла «Как сделать зарядное устройство». А также в нашей группе ВК публикуются интересные материалы, с которыми вы можете познакомиться первыми. Для этого приглашаем читателей подписаться и вступить в группу.

В завершение хочу выразить благодарность источникам, откуда почерпнут материал для подготовки статьи:

www.autosecret.net

www.muzhik-v-dome.ru

www.radioskot.ru

www.cxemok.ru

www.future2day.ru

Мне нравится1Не нравится

Предыдущая
ПрактикаКак сделать зарядное устройство для аккумулятора автомобиля своими руками
Следующая
ПрактикаКак сделать датчик движения своими руками

Поделитесь в социальных сетях:FacebookTwitterВКонтакте
Напишите комментарий